“用木头，造一所木屋”,加拿大木业协会微信公众号文章

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在人们的印象中，木结构住宅，各个构件之间，应该是采用传统的“卯榫构造”形式，进行连接构造的。

什么是“卯榫构造” ——

卯榫，是“卯眼”、“榫头”两个名词的简称，在传统的木工加工制作中，连接两个或多个木材构件，一般就采用“卯榫构造”的形式。其中，木材构件上的凹入部分，称为“卯”（或者叫“卯眼”，也有的地方叫“卯口”、“榫眼”等），凸出部分，则称为“榫”（或者叫“榫头”）。
最基本的卯榫结构，是由“卯眼”和“榫头”两个部分组成，“榫头”插入“卯眼”中，使两个构件连接并固定。

榫头伸入卯眼的部分，被称为“榫舌”，其余部分，则称作“榫肩”。
卯榫，按其位置或做法的不同，可以分有多种类型：
面与面之间的接合位置：槽口榫、企口榫、燕尾榫、穿带榫、札榫……
承重框架节点位置：格肩榫、双榫、双夹榫、勾挂榫、楔钉榫、半榫、通榫……
三个构件的接合位置：托角榫、长短榫、抱肩榫、粽角榫……
下面首先简要介绍几幅日本木结构住宅承重框架系统组成示意图 ——

一幢日式木结构住宅承重框架系统组成示意图01

上图简要说明 ——

房屋的下部，为整体结构的现浇钢筋混凝土地下架空层基础，房屋的中部，为2层结构的木结构承重框架，房屋的顶部，为双坡屋面阁楼木结构承重框架。

一幢日式木结构住宅承重框架系统组成示意图02

一幢日式木结构住宅结构组成示意图03

以下部分图例，为日式住宅，木结构承重框架系统中，节点位置，采用类似“卯榫构造”连接形式的一些情况

木材构件，多种卯榫构造形式，构件一宗。

天然实木构件，梁、柱，垂直卯榫构造连接。

天然实木构件，梁与梁之间，水平卯榫构造连接。

天然实木构件，梁与梁续长，卯榫构造连接。

天然实木构件，构件之间，水平卯榫构造连接。

天然实木构件，梁与梁之间，水平卯榫构造连接。

天然实木构件，三根构件之间，卯榫构造连接。

整体结构的现浇钢筋混凝土地下架空层基础（日本叫“筏板基础”）的上部，首先，在混凝土基础墙的顶面上，分散放置许多黑色的通风透气的特殊构造的塑胶垫块，然后，穿透预先埋设的镀锌钢制螺栓（日本叫“地脚螺栓”），水平放置固定木材构件（日本叫“土台”）。图为两相互垂直的水平“土台”之间，采用“卯榫构造”的连接情况。

水平的“土台”构件，与垂直的“立柱”之间

木结构承重框架系统

木结构承重框架系统，搭建过程中

木结构屋架，承重框架系统，搭建过程中

木结构承重框架，系统搭建过程中，梁与柱

木结构承重框架，系统搭建过程中，梁与梁续长

木结构承重框架，系统搭建过程中，梁与柱

日本木结构独立住宅，施工过程中，“上栋式”

一幢单层木结构独立住宅，承重框架搭建完成的施工现场的外观

一幢木结构独立住宅，“卯榫构造”承重框架

一幢单层木结构独立住宅，承重框架搭建完成的施工现场的外观

卯榫构造”承重框架，施工现场，局部特写

木结构承重框架，施工搭建，结构系统组成，规格编号示意图。

采用“卯榫构造”的木结构承重框架，配套使用的部分“木销子”。

卯榫构造的木结构承重框架，节点位置，使用“木销子”的情况

一幢木结构独立住宅，梁与柱，“卯榫构造”，局部特写。

一幢木结构独立住宅，“卯榫构造”承重框架，

一幢木结构独立住宅，“卯榫构造”承重框架

卯榫构造”承重框架

“卯榫构造”承重框架，施工现场的外观。

施工现场中有“上栋式”的一些标志物。

施工现场的内部，局部特写。

“卯榫构造”承重框架，施工现场，集体合影留念

“卯榫构造”承重框架，施工现场的内部一瞥。

“卯榫构造”承重框架，屋顶位置，施工现场的内部一瞥。

“卯榫构造”承重框架，施工现场，局部特写。

卯榫构造”承重框架，施工现场，局部特写。

“卯榫构造”承重框架，木材构件临时存放，施工现场，局部特写

“卯榫构造”承重框架，施工现场的内部一瞥。

分析以上图例，可以看出，木结构承重框架结构系统中，节点位置的“卯榫构造”形式，特别是在“卯”的位置上，由于构造开口较大，因而会减小木材构件的原有承载截面的尺寸，损伤木材构件整体性能，影响木材构件承载能力的发挥。

采用“卯榫构造”形式的木结构住宅，为了保证结构系统的安全结实，所使用的承重框架结构中的木材构件，大都比较粗大笨重。

日本现代木结构住宅，在传统的木结构承重框架的构造连接基础上，也有许多改良的配套措施，比如使用所谓的“金物补强”技术，充分发挥了传统木材和现代钢材这两种材料各自的优势，在木结构承重框架的节点位置，使用一些金属连接件，对木结构承重框架的节点位置，进行增强加固。这些现代构造措施的应用，极大地提高了传统木结构住宅的整体承载能力，提升了木结构住宅的抗震性能。
以下部分图例，为日式现代木结构住宅，承重框架系统中，使用金属连接件，增强住宅坚固结实和抗震性能的一些情况 ——

从图中可以看出 ——

1、水平的“土台”木结构构件，通过预埋的镀锌钢制螺栓，牢固地与混凝土基础墙的顶部连接在一起。

2、木结构承重框架中的“立柱”构件，也是通过配套的预埋螺栓与金属连接件，与“土台”、与“基础墙”牢固地连接在一起。

3、图中倾斜、交叉设置的“筋交”木材构件，在下部端头，也是使用专用的金属连接件，与“立柱”牢固地连接在一起。

4、当然，“土台”构件，与混凝土基础墙的顶面之间，设置有黑色的特制通风透气垫块

为抵抗水平力破坏，增强整个结构系统的抗震能力，而设置的交叉斜

除了上面介绍的，使用金属连接件，加固木结构住宅承重框架的建造形式之外，还有的日本现代木结构住宅，完全抛弃了传统的“卯榫构造”形式，直接采用特殊的金属连接的新式构造做法，比如，日本所谓的“SE构法”，就是其中的一种建造现代木结构住宅的新式技术。

在日本，还有一些类似的木结构承重框架构造新技术的存在，可能是出于知识产权方面的考虑，不一定就叫“SE构法”，而是取了其它的一些名称和叫法。

以下部分图例，反映传统节点构造与现代金属连接件构造的对比情况 ——

日本“一户建”独立住宅，主流的结构类型，一般有：木结构住宅，钢结构住宅，钢筋混凝土结构住宅，等等。其中，以木结构住宅占多数。

在日本，建造住宅的方法，一般称之为“XX工法”。
日本住宅建造技术中，有一种所谓的“SE构法”，或者叫“SE工法”的现代木结构住宅建造方法。

日语中，“SE構法——安全で工学的な構法”，中文意思是“SE——构法，安全工程建造方法”，源自英文“Safety Engineering”，中文意思是“安全工程”。

“SE构法”的主要组成有两点：一是SE集成木材构件，二是SE钢制连接件。

从图中立柱的顶部，可以清晰地看出，立柱的材质，不是单纯的是木构件，而是采用力学性能比较优异的“集成材”。

集成木材构件，使用现代技术拼合实木木材构件加工而成，克服了天然实木木材构件，容易变形，受力强度不高的缺陷。

日本集成木材构件制作加工流程示意图

SE构法，摈弃了传统木材构件，使用卯榫结构连接的做法（传统的卯榫构造，由于在木材构件的端部或者中间，加工制造卯榫，卯榫本身的体积较大，削弱了木材构件本身的结构强度），在集成木材构件的端部或者中间，加工损伤木材构件较小的线槽以及螺栓孔，配合SE钢制连接件，在施工现场进行装配安装和连接，形成的承重木结构框架，力学性能稳定，结构强度较高，因而在日本应用比较广泛。

SE构法部分图例 ——

日本木结构住宅承重框架系统组成示意图

SE构法木结构住宅承重框架体系中，最低部的水平构件 —— “土台”，与下部现浇钢筋混凝土基础墙之间，使用地脚螺栓连接固定；木结构承重框架中，柱与梁之间，使用SE钢制连接件进行连接固定。

SE构法木结构住宅承重框架体系中，典型节点位置的外观示意图。

SE构法木结构住宅承重框架体系中，节点位置的外观示意图。

柱与梁节点位置，连接构造分解，示意图。

在钢筋混凝土基础墙的顶面，安装固定钢制连接件，钢制连接件再与上部木柱进行构造连接，并使用镀锌钢销固定。

水平“土台”木构件，墙角位置立柱木构件

水平“土台”木构件与十字交叉位置立柱木构件

“土台”构件，属于“集成材”性质。

钢筋混凝土基础墙的顶面，首先铺设一种特制的通风透气防潮塑胶垫块，然后再固定木结构“土台”构件。

木结构“土台”构件的表面，涂刷黄色的防蚁、防腐液体材料。

力学试验样品之一。集成木材构件；钢制连接件；镀锌钢销。

SE工法构件，力学试验样品之一。

墙体外侧的聚氨酯PU泡沫保温板，以及预埋镀锌螺栓的部分情况。

混凝土基础墙的顶面，正在准备安装土台构件。

SE工法中，钢制连接件，已经安装在现浇钢筋混凝土地下架空基础

混凝土基础墙的防水隔潮塑料薄膜

将钢制连接件，安装在木柱以及大梁的上面

SE构法中，木柱以及大梁的实物现场。

木柱通过钢制连接件，与水平土台构件进行连接固定。

SE工法，建造住宅，一楼位置，施工现场。

SE工法，建造住宅，二楼位置，施工现场。

SE工法节点位置，构造安装，施工现场。

SE工法中，楼面结构胶合板，运到施工现场。

一幢SE构法建造的木结构独立住宅前家人合影。

从图中可以看到，施工现场悬挂的宣传标语“二〇〇年住宅”

举行“上栋式”时

在国内一些人的印象中，总是认为木结构住宅应该是比较轻的，肯定容易被“飓风”、“龙卷风”刮跑。

其实，现代木结构住宅，它的下部，一般是整体结构的现浇根据混凝土地下架空层基础，重量是比较大的，另外，基础上部的木结构承重框架，通过木结构框架系统中最底部的“土台”构件，穿透预埋在混凝土基础中的镀锌钢制螺栓，牢固地与混凝土基础连接在一起。

相对地讲，整个房屋框架，应该是比较坚固可靠的。

不是像人们想象的那样“头重脚轻”，大风一吹就跑，地震一震就垮，而是“脚重头轻”，属于比较结实牢固的一种设计建造方式。

当然，对于特殊的自然灾害，比如，特大海啸，就是再结实的住宅，它也是无能为力的。

下面介绍部分基础施工过程片断 ——

建造场地，平整处理、施工放线、设置测量控制的龙门桩。

基础底板和基础墙。图为基础底板浇注混凝土以后的施工现场。

基础底板，浇注混凝土完毕之后，开始组立基础墙的钢模板

木结构“土台”构件的外表，已经涂刷一层黄色的防蚁、防腐特制液

日本民间风俗，建造住宅，开工之前，要举行“地镇祭” 仪式

建造现场，设置龙门桩，进行测量控制。

地基土壤挖掘以后，进行碎石垫层铺设，并进行压实整平处理。

碎石垫层的上部，铺设一层防水隔潮塑料薄膜，然后垫支基础底板的双向钢筋网，然后架设组立基础墙的钢筋网，围护四周的钢模板。

“整体结构的全现浇钢筋混凝土地下架空层基础”，施工完成以后

架设水平承重木结构框架

上述日本独立住宅，建造完成时的外观一瞥。

“整体结构的全现浇钢筋混凝土地下架空层基础”，基础底板的下部 ——

一般是首先进行埋设管道，碎石垫层铺设，整平压实处理，然后，基础垫层的上部，再铺设一层防水隔潮塑料薄膜，然后，再垫支双向钢筋网，最后，进行现场浇注基础底板的混凝土。

钢模板的里侧，内衬较厚的白色的挤塑XPS聚苯乙烯泡沫保温板

“整体结构的全现浇钢筋混凝土地下架空层基础”，基础底板，下部埋设管道，碎石垫层，整平压实，上部铺设防水隔潮塑料薄膜，垫支双向钢筋网，开始现场浇注基础底板的混凝土。

底板上部，基础墙位置，组立钢模板，现场浇注混凝土，施工现场。

从图中可以看出，“整体结构的全现浇钢筋混凝土地下架空层基础”内部，各种管道线路的布设情况，还可以看出，基础上部，木结构“土台”位置，水平承重楼层地面的构造情况（土台框架之间，填充黄色的无机物材质的不燃型玻璃纤维保温毡毯，土台框架顶面，钉设较厚的结构胶合板，后续施工，再进行胶合板上面，室内地面的构造处理。）

以下几幅图例，可以进一步帮助理解日本独立住宅中常见的“整体结构的全现浇钢筋混凝土地下架空层基础”（在日本一般叫“筏板基础”）的构造情况 ——

图中反映：基础、预埋镀锌钢制地脚螺栓、基础垫块、土台、立柱等

两种不同构造形式的基础，内部通风防潮，效果对比。

基础内部通风防潮示意图

通过图中可以看出，区别于“条形基础”，“整体结构的全现浇钢筋混凝土地下架空层基础”，它的底板下面，土壤中的潮湿水分，是不能渗透到上部空间中的，因为底板本身就是全现浇的一个整体，另外，底板的构造层次中，还设置有塑料防水隔潮薄膜。

“地下架空层基础”的特点，一是底部基础全现浇为一体，结构整体性能较好，二是基础内部空间中，便于各种管线的布设，三是住宅的底层，防水隔潮效果较好。

当然了，“整体结构的全现浇钢筋混凝土地下架空层基础”，它的造价也会比单纯的“板式基础”会高一些。